食用明胶的使用技术及应用进展明胶（gelatine）来源于广泛存在于动物皮、筋、骨骼中的胶原蛋白质，是一种从动物的结 缔或表皮组织中的胶原部分水解出来的蛋白质实际上，明胶在自然界并不存在，它是胶原 纤维的衍生物胶原最基础的结构是由2-氨基及氨基酸以多肽键连结在一起的聚合物胶 原是构成各种动物皮、骨等结缔组织的主要成分，如果将动物的皮或骨经处理后，加热水解 就可以获得胶原的水解产物一明胶，即胶原蛋白经不可逆的加热水解反应，使分子间键部分 断裂后转变成水溶性的产物由于原料来源和生产时水解方式不同，商品明胶可分为A型及B型随动物种类及生长 期的不同，明胶胶原三螺旋结构体网络上共价连接键的数目有多有少一般6〜9个月猪的 皮及骨头，或小牛骨带有的这类连接键数目比较少，这就是A型明胶的常见原料来源采 用这种原料，洗净后浸泡在稀酸溶液中（pH=3.5〜4.5,浸泡温度15°C）l0〜48h,等原料完全 酸化并达到最大溶胀后再调整pH值，经热水提取、过滤、去离子后再低温真空浓缩（一般 从5%浓缩至35%）、杀菌（140C, 6〜8s）、干燥粉碎、冻力测定、批号混合后即得到A型明 胶由于用酸水解，A型明胶的等电点在6.8〜8.5（骨胶），及7.5〜9.5（皮胶）之间。
一、明胶的化学组成与结构明胶的分子既没有固定的结构，又没有固定的相对分子质量但它们的相对分子质量都是 简单的蛋白质相对分子质量的整数倍，并且往往是成几何级数系中的倍数因此，商品明胶, 其实是许多胶质的混合物，它们的相对分子质量各不相同，自15，000至250，000不等， 各种成分的量，一方面依赖于原料的性质，另一方面也与制造的方法有关商品明胶中，降 解程度较低者，其相对分子质量是比较大的，平均大约为55, 000为了制得较多、较好的 明胶，在生产上既要求把胶原尽可能水解为明胶，又要求明胶不再水解下去明胶胶原蛋白质是以三螺旋结构的肽链为基本单位，相互间连接成的网络结构，不溶于水, 通过水解使部分连接键断裂后即成为具有水溶性的明胶，三螺旋束自身也可拆散成三股单一 的a-链，或者a-链加卩-链，或y-链结构结构上，明胶是由氨基酸组成的大分子，具有典 型的蛋白质特性明胶具有许多优良的物理及化学性质，如形成可逆性凝胶、粘结性、表面活性等，在食品 工业中广泛地用作胶凝剂、乳化剂、稳定剂、粘合剂和澄清剂等二、明胶的物化性质商品明胶为浅黄色粉粒，无嗅无味，无挥发性、透明而坚硬的非晶体物质干明胶加热时 不熔化，短时间加热到105C，再溶于水，其性能仍然不变。
但若温度在60C以上，长时间 加热，明胶将变软胀大，其粘度也逐渐降低商品明胶都含有一定的水分，一般都把水分＜16% 的胶称为干胶相对密度视胶的含水分的多少而略有差异，一般为1.37明胶最主要的评价指标是：（1）冻力值（Bloom），该指标反映了凝胶强度，测定方法为6.67%的明胶溶液在10C置16〜18h后，用直径12.7mm的圆柱形探头下压明胶胶冻表面 4mm深所需要的重量，冻力值可从50的低冻力到300的极高冻力，冻力值与a-链及卩-链上 的成分有关⑵粘度，也使用6.67%的浓度，于60C测定，其值一般在1.5〜7.5x10-3Pa.s 之间粘度取决于分子量（单一 a-链的分子量约8〜12.5道尔顿，明胶的分子量是其倍数）明胶的色泽、凝胶透明度等也是品质的参考指标明胶不溶于冷水，但可吸水溶胀达5〜10 倍体积；明胶颗粒度上升，吸水能力下降，加热温度超过明胶的熔点后即成胶溶液，冷却后 成为胶冻明胶的熔点随原料来源、冻力值、浓度及含盐量等因素而不同水解（明胶）1 白具有胶体保护性、表面活性、保水性、粘结性、乳化性、起泡性、成膜性、耐热性、缓7 性、稳定性等多方面的特性明胶的具体物化特性阐述如下：（一） 溶解性温水是明胶最普通的溶剂。
在常温下，明胶可以溶于尿素、硫脲，硫氰酸盐以及浓度较高的 溴化钾或碘化钾的溶液中，也能溶于醋酸、苯酰醋酸、水杨酸和苯二甲酸等有机酸中在常 温下，3mol/L的苯磺酸可以使明胶溶解，但并不使明胶发生任何化学变化在明胶的水溶 液中加入酒精、硫酸铵或其他盐类时，明胶即呈白色沉淀物析出明胶的水溶液在冷却至 15°C以下的温度时，能形成紧密的胶冻（凝胶），并且当胶冻浓度为10%时，其胶冻载荷达 O.2MPa二） 溶胀性能明胶在水中的溶胀性随pH的改变而变化在等电点处附近有一个最小值在盐酸等强酸存 在的情况下，明胶溶胀得特别快，在pH2.5时，溶胀速度将达到最大值明胶不溶于冷水, 但能吸水膨胀，它能吸收5〜10倍甚至更多的水分，形成坚固而有弹性的胶冻，加热此胶冻 则能变成溶液.明胶膨胀时吸收了水分以后，处于两种状态：①借吸引力而与明胶的胶体微 粒相结合，这水不易从胶冻中蒸发出去，因而称为,水合水”.②自由状态的水，它存在于明 胶的分子之间，称为“膨胀水”，此水易于蒸发.（三） 起泡性能将明胶溶液放在试管内按一定的幅度上下摇动，试管里将有一部分的胶形成泡沫，这就是明 胶的起泡能力.经过过度水解的明胶的起泡能力较大。
因此，低级胶的泡沫比高级胶多力口 入不溶性的物质（如松香、炭黑、氧化锌、玻璃粉、硫磺等）能增加泡沫，细度越高，作用越 大；加入亚麻仁油、油酸、鱼油和润滑油，能降低起泡性能.（四） 不耐酸碱性明胶能与酸、碱、盐形成化合物如与沸腾的酸、碱作用时，明胶将逐步分解相继形成蛋F 质、胨、多缩氨基酸和氨基酸等简单的物质若以沸腾的稀硫酸与明胶作用数小时，然后用 碳酸钙中和，并将所得的滤液蒸发，即可得甘氨酸的结晶五）流变特性明胶的水溶液具有粘性明胶在溶液中的分子空间结构是由许多简单的、柔韧的、具有不规 则形状的蛇形的链所构成，所以它的化学结构比较复杂而易变搅拌会使一些链和另一些链 脱开，其溶液的粘度就降低；静置会使内部结构的刚性逐渐增长，即有更多的链搭牢，其溶 液的粘度将增大静置的时间越长，溶液的粘度将越高:也不是无限的）温度是影响粘度的 重要因素除当温度升至35 C时，粘度的变化极小外，一般来说，温度越低，粘度增长越 快粘度的增长还与pH有关实验证明，明胶溶液的粘度在等电点处为最低，尤以新配制的溶 液更为显著而将明胶溶液于52C下静置24h,其粘度将在pH7.6时有一个较为显著的极大 值斯太英斯比（Stainsty）曾经指出其稀溶液的粘度随着溶液的pH而变化，是由于分子带电 的影响而使分子变形。
在pH很高的情况下，加进去的离子的影响克服了分子上的总电子， 故分子重新卷得更紧，结果粘度降低由于由酸性法生产的明胶的等电点要比碱性法的高, 因而酸性明胶由静置引起的粘度变化在等电点外非常之小，几乎可以忽略不计，实验证明, 当pH>8时，这种变化不显著，而当pH<8时，就变得非常明显六）凝胶性能当组成胶团的各种蛋白质借助于侧链互相缔合时，将形成一个不溶性的固体点阵，这就是 凝胶熔点和硬度是明胶凝胶的性能指标用于制备凝胶的明胶，一般分为硬明胶和软明胶 两种.硬明胶的原料没有经历过多少化学变化，其溶液中所包含的物质分子质量较高,因此， 所得凝胶就具备了它们原有的力学强度和对外界物质较强的亲合性然而，当分子质量达到 某极限值时，凝胶的刚性便不再增长软明胶的原料都曾经受到较强烈的侵袭和水解，因此 其中包含着一些降解产物；一部分是固体，即复合胶团的点阵，点阵具有定向的结构，它是 由简单的链堆砌而成的；另一部分是液体，它浸渍着复合胶团的点阵，并借渗透压使之处于 紧张状态.有些物理化学作用，能够破坏明胶变为凝胶.利用明胶这一性质，将含有碳酸钠的明胶溶液 中和，然后又用硫酸铵使明胶沉淀出来.贝I」所得的明胶将不再能够胶凝.有些物质例如尿 素，对胶凝过程有阻碍作用.经过超声波处理的明胶也不再能变为凝胶.明胶溶液遇冷凝成胶冻，规定浓度为10%的胶液开始凝结时的最高温度称为明胶的冻点。
此胶冻熔化所需要的最低温度称为明胶的熔点.明胶凝胶（即胶冻）的熔点，就是凝胶没有强度即由凝胶状态转变为溶胶状态时的温度.在这 样的温度下连续着各平行分子层的侧结合力将完全消失熔点在等电点处为最高若水解 程度较小，因而降解程度较低，则明胶的熔点较高.熔点高这一性质可以表明明胶的纯度是 比较高的在明胶溶液中加入少量的铬盐（如铬矶）或铝盐（如明矶）都可以使其熔点提高.在 溶液浓度较高的情况下，粘度也将增高在PH2.7时，熔点最低（这时溶胀程度却最高），在 pH2处，还有一个较低的峰值在等电点与pH8之间，其熔点的变化较小，在商品明胶的 使用上常常要用到这一性质.在明胶的溶液中加入钾盐，可以使其熔点降低加入钾盐的种 类不同，所引起的效果也有区别一般来说，硫酸盐:氧化物 < 溴化物 < 硝酸盐 < 碘化物 < 硫氰 酸盐.三、食用明胶的使用技术（一） 食用明胶的溶解食用明胶的溶解最好分两步进行，第一步是让食用明胶在冷开水中吸水膨胀约30分钟， 第二步是向膨胀好的食用明胶加热水（经煮沸后而又冷却至60〜70°C）或加热使食用明胶溶 解成所需要的明胶溶液二） 食用明胶溶液使用前的准备及保持食用明胶溶液在使用前必须彻底搅拌，使溶液处于均匀状态，如果溶液中明胶含量（明胶 浓度）太大，在使用前应该用热水稀释，使食用明胶的浓度适当，凝冻后凝胶强度适宜。
食 用明胶溶液在使用前，特别是冬天或室温较低时，应将盛放食用明胶溶液的容器放在热水浴 中保温，使明胶能保持溶液状态，如已凝冻，应用热水浴使其溶化三） 防止食用明胶的降解1•热降解食用明胶溶液对温度很敏感，食用明胶溶液不论在哪一个阶段只要溶液温度升高（特别是 超过60C），食用明胶的凝胶强度、粘度等都会遭到不同程度的破坏，所以食用明胶溶液在 制备及使用过程中应尽可能地减少与热接触的机会，食用明胶溶液做到随用随制2. 酸、碱对食用明胶溶液的降解酸或碱都会使食用明胶溶液的凝胶强度、粘度等严重降低因此，食用明胶溶液在使用过 程中应避免酸或碱对明胶的降解，不要使食用明胶在含有果汁或有酸如柠檬酸、酒石酸等） 存在的条件下进行溶解或存放实际使用的方法是将食用明胶放在所有配料的最后加入，并 且要在较低的温度下加入不要将食用明胶与糖浆一起煮沸，将食用明胶加入糖浆时一定要 在糖浆煮沸后冷却到尽可能低的温度条件下加入3•细菌对食用明胶溶液的降解食用明胶溶液或浸泡膨胀后的食用明胶是良好的细菌培养基,如果食用明胶溶液中有细菌 存在，将会导致明胶的粘度、凝胶强度等的损失所以，使用食用明胶过程中要注意设备及 环境的卫生，防止细菌污染降解食用明胶。
4、 碱法和酸法食用明胶不能混用碱法制作的食用明胶和酸法食用明胶不能掺合使用，如果掺合使用，将导致食用明胶溶液 发生浑浊，浑浊程度取决于溶液的pH值及两者的比例，混浊的原因是两种食用明胶发生了 凝聚单独使用一种食用明胶时，当溶液的pH值接近食电明胶的等电点时，溶液也会发生 浑浊，这是等电点现象，只要改变溶液的pH值，就能让溶液恢复透明澄清5、 注意食用明胶的凝胶强度（冻力）食用明胶的凝胶强度、溶解性和颗粒的大小有很大的区别，来源不同的食用明胶看起来外 观相似、但对一个特定级别的食用明胶或混合物来讲，其凝固后的机械性能并不相同四、明胶在食品工业中的应用食用明胶是由动物的皮、骨、白色结缔组织中含有的胶原蛋白为原料，经熬煮、提胶等 工艺精炼而成的高分子多肽化合物，它具有很强的凝冻力，也具有良好的弹性，韧性、可逆 性和抗挤压强度，其熔点低，入口即化明胶在食品工业上主要应用于：各类糖果、肉制匸 （成胶冻）及乳制品等通过选择明胶不同的冻力值、工艺及配方条件，可使产品达到不同的 外观、口感及效果原则上，明胶含量升高，咬劲增加；冻力上升，咬劲减弱；与琼脂或戈 胶混用，能使结构变脆；与淀粉混用使弹性下降；与阿拉伯。